JP4290819B2 - アスファルト乳化物及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アスファルト乳化物及びその製造方法に関する。本発明の乳化物は、道路舗装、植生、法面保護、防水材、モルタル保護材、制振材、防音材、緩衝材、目地充填材、接着剤、パッキング材、成形シート原料等に利用される。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アスファルトとラテックスと乳化液とを混合してアスファルト乳化物を製造ことが知られている（特公平３−５４１８号、特開平１０−２７３５９８号）。
この前者においては、ラテックスに乳化液を加えたものに、溶融アスファルトを攪拌しながら加えている。そして、後者においては、４枚羽根攪拌翼を付けた攪拌機により攪拌している。
上記のように、これらのアスファルト等を混合するのに、通常、羽根攪拌によっている。これでは、十分に均一に分散したアスファルト乳化物が得られにくいし、また、混合に３０分程度という極めて多くの時間も要した。
一方、図１及び図２に示される、攪拌羽根の細動（図２では細かい上下動）によって攪拌作用を促進させるという静止混合型ミキサ装置が知られている（特公平２−１５２４７号）。そして、この装置は、食品、ファインケミカル分野でのポリマーに利用されることが開示されているのみである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、均一に分散したアスファルト乳化物を迅速に得られる方法がないかを種々検討をした結果、上記静止混合型ミキサ装置を用いることにより達成できることを見出して、本発明が完成されたものである。
本発明は、分散性に優れ、皮膜形成性が優れ且つ初期乾繰速度に優れるアスファルト乳化物、及びそれを短時間に製造できる製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のアスファルト乳化物は、アスファルトとラテックスと乳化剤を含有する乳化液とが混合されて製造されたアスファルト乳化物において、固形分濃度が６０〜９２重量％、粒子径が０．０１〜１００μｍ、粘度が１００〜５０，０００ｍＰａ・ｓであり、粒子径０．０１〜１００μｍの間に、粒子径分布のピークが少なくとも２つ存在することを特徴とする。このピークの数は２つ以上であればよいが、好ましくは３つ以上であり、特に３つ〜５つが好ましい。これらのうちでは、３つ又は４つ（特に３つ）が最も好ましい。
他の本発明のアスファルト乳化物は、アスファルトとラテックスと乳化剤を含有する乳化液とが混合されて製造されたアスファルト乳化物において、固形分濃度が６０〜９２重量％、粒子径が０．０１〜１００μｍ、粘度が１００〜５０，０００ｍＰａ・ｓであり、粒子径０．５〜２．１μｍの間に粒子径分布の第１ピーク、粒子径３．０〜１７μｍの間に粒子径分布の第２ピーク、粒子径２３〜５５μｍの間に粒子径分布の第３ピークが存在することを特徴とする。
【０００５】
本発明のアスファルト乳化物の製造方法は、アスファルトとラテックスと乳化剤を含有する乳化液とを混合してアスファルト乳化物を製造する方法において、被混合流体を内部に流通する導管と、該導管内にその軸方向に沿って移動自在に支持され、この軸とその周囲に径方向に突出形成された複数の撹拌羽根を有する撹拌体と、該撹拌体の一端に結合され該撹拌体にその軸方向の移動運動を与える振動源と、を備えるアスファルト乳化物製造装置を用いて、上記アスファルトと上記ラテックスと上記乳化液とを混合し、本発明のアスファルト乳化物を製造することを特徴とする。
他の本発明のアスファルト乳化物の製造方法は、アスファルトとラテックスと乳化剤を含有する乳化液とを混合してアスファルト乳化物を製造する方法において、上記に示すアスファルト乳化物製造装置を用いて、上記アスファルトと上記ラテックスと上記乳化液とを混合し、上記導管の一端側に流入させた上記被混合流体の滞留時間が１〜３０秒であることを特徴とする。
上記アスファルト乳化物製造装置において、上記被混合流体は一端側から他端側へ移動され、上記導管内で上記撹拌体を所定モードで移動（特に細かい移動、以下、これを「細動」ともいう。）させ、上記撹拌羽根による流体の流れの分割合流の繰返しと、上記撹拌羽根の細動による流体の振動によって上記被混合流体の撹拌作用を促進することができる。
【０００６】
上記「アスファルト」としては、ストレ−トアスファルト、天然アスファルト又はブローンアスファルト等を用いることができる。これらのうち、流動性を得るための温度が一番低いため、ストレ−トアスファルトが好ましい。尚、これらのうちの２種以上をブレンドして使用してもよい。また、このアスファルトは、粘着付与のための樹脂（石油樹脂、ロジン等）、低温流動性付与のための可塑剤（オイル等）等が配合されたものでもよい。このアスファルトの添加温度は６０〜１５０℃（好ましくは７０〜１４０℃、更に好ましくは８０〜１３５℃）が好ましい。６０℃未満ではアスファルトの分散が悪く乳化安定性が悪化し、１５０℃を越えると温度上昇により発泡しラテックスが不安定化する。
【０００７】
アスファルトの添加量は、ラテックスを固形分換算にて１００重量部とする場合、１００〜７００重量部（好ましくは１５０〜６５０重量部、更に好ましくは１７５〜６００重量部）が好ましい。この添加量が１００重量部未満では濃度６０重量％以上のアスファルト乳化物を製造することは難しくなり、７００重量部を超えると、アスファルト乳化物の安定性が低下する場合がある。
【０００８】
上記「ラテックス」としては、（Ａ）天然ゴム、（Ｂ）ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等の共役ジエンの単独重合体、（Ｃ）スチレン、ビニルトルエンの如き芳香族ビニル化合物（１）、アクリロニトリル、メタアクリルニトリルの如きビニルシアン化合物（２）、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸などの不飽和カルボン酸（３）及びそれらのエステルの如きモノオレフィン誘導体（４）等より選ばれた一種以上の単量体と、イソプレン、ブタジエン、クロロプレンなどの共役ジオレフインからなる共重合体（ブロック共重合体も含む。）、（Ｄ）アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和カルボン酸及びそれらのエステルより選ばれた一種以上の単量体の重合体、（Ｅ）エチレンとプロピレンとの共重合体（ＥＰＲ）、エチレンとプロピレンとジエン系物質との共重合体（ＥＰＤＭ）、（Ｆ）エチレンと酢酸ビニルとの共重合体等を用いることができる。これらのうち、ＳＢＲ、ＮＢＲ、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴムが好ましく、更に、ＳＢＲ、アクリルゴムがより好ましい。また、これらのラテックスのガラス転移点（Ｔｇ）は、塗膜形成性や皮膜強度を高めるため、−７０〜１００℃（好ましくは−６５〜９０℃、より好ましくは−６０〜８０℃）とすることができる。
【０００９】
これらのラテックスの使用温度は、２０〜９０℃（好ましくは２５〜８０℃、更に好ましくは３０〜７０℃）とすることができる。２０℃以下の場合は添加溶融アスファルトの分散が悪くなる。９０℃を越えると温度上昇により発泡しラテックスが不安定化し、いずれも改質アスファルト乳化物の安定性に悪影響を及ぼすので好ましくない。
上記ラテックスは、通常、固形分濃度約４０〜７０重量％（好ましくは約５０〜７０重量％）のものが使用されるが、アスファルト乳化物中の含有水分量が所定の範囲以上にならない限り、これに限定されるものではない。
【００１０】
上記「乳化剤」としては、アニオン性、ノニオン性、カチオン性又は両性のものを使用することができる。これらのうち、ラテックスがアニオン性又はノニオン性のものが一般的であるので、乳化剤も同じように、アニオン系又はノニオン系のものを使用するのが好ましい。アニオン性乳化剤としては、脂肪酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ロジン酸塩等を使用することができる。ノニオン系乳化剤としては、ポリオキシエチレングリコール型、ソルビタン脂肪酸エステル型、グリセリン脂肪酸エステル型等を使用することができる。またカチオン性乳化剤としては、ポリオキシエチレン（プロピレンを合む）アルキルアミン第四級アンモニウム塩、アルキルベタイン、アミンオキサイド、アルキルアミン塩等を使用することができる。但し、ラテックスによつては苛性ソーダのようなアルカリ、又は塩酸希釈液のような酸でｐＨの調整を必要とする場合がある。
【００１１】
上記乳化剤の添加量は、ラテックスを固形分換算にて１００重量部とする場合、０．０１〜３０重量部（好ましくは０．１〜２５重量部、より好ましくは０．５〜２０重量部、更に好ましくは０．５〜１０重量部）が好ましい。この添加量が０．０１重量部未満の場合は、乳化物の安定が悪くなり、３０重量部を超えると、耐水性が悪化するので好ましくない。
【００１２】
上記ラテックス、上記アスファルト及び上記乳化剤の３成分の各添加量は、第４発明に示すように、このラテックスを固形分換算にて１００重量部とする場合、上記アスファルトが１００〜７００重量部（好ましくは１５０〜６５０重量部、更に好ましくは１７５〜６００重量部）、上記乳化剤が０．０１〜３０重量部（好ましくは０．１〜２５重量部、より好ましくは０．５〜２０重量部、更に好ましくは０．５〜１０重量部）であるものとすることができる。
【００１３】
本発明の乳化物の粒子径分布は、粒子径１．１μｍ以下が９．９〜６０．０％（好ましくは１０．０〜５０．０％、更に好ましくは２０．０〜４０．０％）、粒子径１．１μｍを越え且つ１１μｍ以下が３０．０〜９０．０％（好ましくは３０．０〜８０．０％、更に好ましくは４０．０〜７０．０％）、粒子径１１μｍを越え且つ１００μｍ以下が０．１〜２０．０％（好ましくは１．０〜２０．０％、更に好ましくは５．０〜１５．０％）である。
【００１４】
本発明の乳化物の粒子径分布は、粒子径０．０１〜１００μｍの間に、粒子径分布のピークが少なくとも２つ存在する。
このピークは、粒子径０．５〜２．１μｍ（好ましくは０．８〜１．８μｍ、更に好ましくは０．９〜１．６μｍ）の間に粒子径分布の第１ピーク、粒子径３．０〜１７μｍ（好ましくは３．０〜６．０μｍ、更に好ましくは３．５〜５．０μｍ）の間に粒子径分布の第２ピーク、粒子径２３〜５５μｍ（好ましくは２７〜５０μｍ、更に好ましくは３０〜４０μｍ）の間に粒子径分布の第３ピークの３つのピークが存在するものとすることができる。
【００１５】
本発明のアスファルト乳化物の固形分濃度は、６０〜９２重量％と高い。これらが６０重量％未満の場合は、乾燥性が悪くなり、また皮膜の乾燥収縮性が大きく施工性が悪くなる場合がある。更に、９２重量％を越える場合は、アスファルト乳化物の粘度が上昇し、作業性が悪く、均一な高濃度のアスファルト乳化物の製造が難しくなる。また、本発明のアスファルト乳化物の粒子径は０．０１〜１００μｍの範囲内にあり、好ましくは０．０５〜７５μｍ、更に好ましくは０．１〜７５μｍとすることができる。更に、本発明のアスファルト乳化物の粘度は、１００〜５０，０００ｍＰａ・ｓ（好ましくは３００〜３０，０００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは５００〜２５，０００ｍＰａ・ｓ）とすることができる。これらが１００ｍＰａ・ｓ未満の場合は、乳化した粒子が沈降し、層分離を起こすため好ましくなく、５０，０００ｍＰａ・ｓを越える場合は、作業性が悪化するため好ましくない。
【００１６】
上記アスファルト、上記ラテックス及び上記乳化液の混合のさせ方は、以下の方法等とすることができる。
（１）上記アスファルト、上記ラテックス及び上記乳化液を上記導管の一端側に流入させ、上記アスファルト乳化物を上記他端側から取り出す。この際、ラテックス及び乳化液は、混合された混合液として流入することができる。
（２）上記アスファルト及び上記ラテックスを上記導管の一端側に流入させ、上記乳化液を上記導管の中間側に流入させ、上記アスファルト乳化物を上記他端側から取り出す。ここで、「中間側」とは、上記導管の両末端部の間という程度の意味であるが、一端側から、導管の全体長さに対して４０〜６０％程度の中央部近辺が好ましい。以下の場合においても、同様に意味に用いる。
（３）上記アスファルト、上記ラテックス及び上記乳化液の混合のさせ方は、上記アスファルト及び上記乳化剤を上記導管の一端側に流入させ、上記ラテックスを上記導管の中間側に流入させ、上記アスファルト乳化物を上記他端側から取り出す。
【００１７】
また、上記導管の一端側に流入させた上記被混合流体の滞留時間を、第２発明のように、１〜３０秒（好ましくは２〜２０秒、より好ましくは３〜１０秒）とすることができる。この時間は、従来の攪拌法と比べて極めて短い時間である。
【００１８】
本発明のアスファルト乳化物には、充填剤、繊維性物質、分散安定剤等を添加することができる。
この充填材としては、クレー、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、タルク、硫酸バリウム、硅砂、雲母粉、ゴム粉等が例示される。この繊維性物質としては、アスベスト、ガラス繊維、パルプフロック、コットンリンター等が例示される。
この分散安定剤としては無機系ではペントナイト、クレーが例示され、有機系ではポリビニルアルコール、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロ−ス、ポリアクリル酸ソーダ、デンプン、カゼイン等が例示される。これら分散安定剤の一種類以上と上記乳化剤とを併用することにより、高濃度のアスファルト乳化物の安定性は良くなる。分散安定剤と乳化剤の併用は、特にラテックスに対してアスファルトの添加量が多い場合、安定性のよいアスファルト乳化物を得ることができる。乳化剤と分散安定剤の総量は、重合体ラテックス又はエマルジョンの種類、重合条件、添加アスファルト量等によって異なるが、ラテックスとアスファルトとの合計１００重量部（固形分）に対し０．５〜１０重量部、好ましくは１〜６重量である。乳化剤と分散安定剤の総量は、アスファルトの添加量に比例して使用するのが好ましい。また、乳化剤と分散安定剤の重量比は０．４／（０．６〜０．９５）／０．０５、好ましくは０．５／（０．５〜０．９）／０．１とする。総量が０．５重量部未満又は比が０．９５／０．０５を超えると、アスファルト乳化物の安定性を低下させる。総量が１０重量部を超えるか又は比が０．４／０．６未満では、アスファルト乳化物の粘度が上昇し作業性悪くなる。また分離安定剤の添加濃度は、一般に低濃度の水溶液として添加するため、分散安定剤の添加比が大きくなると乳化物の濃度が低くなってしまい、高濃度のアスファルト乳化物を得ることができない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、実施例により本発明を図面に基づいて具体的に説明する。
（１）アスファルト乳化物製造装置の構成
本実施例において用いたアスファルト乳化物製造装置（冷化工業株式会社製ミキサ装置「ＶＭ−ＨＳ（Ｊ））を、図３〜５に示す。
本装置は、導管１０と攪拌体２４と振動源２８とを備える。
導管１０は、被混合流体に冒されない材質（例えばポリ塩化ビニール等のプラスチックス又はステンレス等）から形成された円筒形状を有する。この導管１０の下方底面側（一端側）には２種類の異なる被混合流体Ａ液、Ｂ液を導入するための導入孔１０ａが、その中間側にはＣ液を導入するための導入孔１０ｂが、その上端側（他端側）には混合後のアスファルト乳化物を取り出すための取出し孔１０ｃが設けられている。そして、両導入孔１０ａ、１０ｂ及び取出し孔１０ｃにはそれぞれ枝管１１、１２，１３が固定されている。各枝管１１〜１３はそれぞれ図示していない流路にフランジ（図示せず）を介して接続されている。そして、これらの被混合流体Ａ，Ｂ、Ｃはそれぞれポンプによる圧送によって導管１０に送り込まれている。
【００２０】
導管１０内には複数の撹拌羽根２２を有する撹拌体（プラスチックス製又はステンレス製等）２４が設けられている。この撹拌体２４はそれ自体基本的に従来の静止型撹拌素子を形成しているが、導管１０内において細動自在に支持されている。即ち、撹拌体２４は、その軸部２４ａの一端（上端）は、導管１０の内径と遊合するスライダ部２４ｂを有する。また、その他端（下端）には小径の支持軸２４ｃが設けられ、支持軸２４ｃが導管１０内に固定された軸受２６によって支持されている。従って、撹拌体２４は、導管１０内で軸方向又は回転方向にも任意に細かい振動をすることができるように支持されている。
【００２１】
撹拌体２４には従来と同様に複数の撹拌羽根２２が固定されており、この撹拌羽根２２は半月形状を有する。
図４は、撹拌体軸２４ａと各撹拌羽根２２の固定状態が軸方向から見た状態が示されており、各撹拌羽根２２は固定位置において軸部２４ａの両側に対称的に固定され、また順次隣接する羽根は６０度の位相差にて整列配置されている。この撹拌羽根２２は流路の開口面積に対して相当大きな割合で設けられている。各撹拌羽根２２が細動運動するときに、隣接する羽根にて分割された流体が羽根２２の細動によって振動を受けた時に隣り合う羽根でそれぞれ与えられる各振動が互いに干渉し合って極めて細かい撹拌作用を得ることができる（図５参照）。
以上のように、撹拌体２４は導管１０内において細動自在に軸支され、また、撹拌体２４を実際に駆動するために、導管１０の一端には振動源２８が設けられている。
【００２２】
振動源２８は、電磁駆動型振動源からなっており、撹拌体２４に振動を伝えるためのダイヤフラム（金属薄板製）３０を含む。このダイヤフラム３０は、その外周が導管１０に気密に固定されたフランジ３２と固定リング３４との間に強固に挟着支持されている。もちろん、上記ダイヤフラム３０の両端にはパッキン３６が設けられて流体の漏れを防止している。
ダイヤフラム３０の内周は撹拌体２４のスライダ部２４ｂと固定され、このために、フランジ部２４ｂの端部には固定子３８がネジ止め固定され、上記ダイヤフラム３０が固定子３８にて強固にフランジ部２４ｂの端部に固定される。
ダイヤフラム３０はそれ自体の可撓性により撹拌体２４を軸方向に自由に細動自在とし、またフランジ３２への固定位置によって撹拌体２４をほぼ所定の位置に位置決め保持することができる。固定子３８には振動源を形成するための可動コイル４０が絶縁支持枠４２によって固定されており、図示していない外部の駆動回路から可動コイル４０に所望の駆動電流が供給される。この駆動電流は、例えば固定子３８及びダイヤフラム３０の表面に配設されたフレキシブルプリント回路板等を通して供給することが好ましい。ダイヤフラム３０の可撓性を損なうことなく、可動コイル４０に所望の駆動電流を供給することができる。即ち、図示していない駆動回路（交流電流源）、ダイヤフラム３０表面に配設されたプリント回路板、固定子３８表面のプリント回路板、可動コイル４０を電気的に接続することにより、可動コイル４０に所望の交番電流を供給することができる。尚、電気的な接続は、良導体同士が接触していればよく、適宜手段が採用可能である。
【００２３】
一方、上記可動コイル４０と対向した位置にはコア４４が固定されており、このコア４４はディスクヨーク４６，リングマグネット４８及びリングヨーク５０を介して上記固定リング３４に一体に固定されている。各ヨーク４６，５０はそれぞれ磁性材からなり、またリングマグネット４８はその軸方向に着磁されており、リングヨーク５０の内周とコア４４の右端外周との間に所望の磁気ギャップが設けられ、可動コイル４０はこの磁気ギャップ内に配置されるので、可動コイル４０に所望の交番電流を供給することによって、可動コイル４０には対応した交流磁界が発生し、これにより可動コイル４０は軸方向の振動を受け、この結果、導管１０内に設けられた撹拌体２４が軸方向に細動運動することとなる。
【００２４】
基本的に上記振動源２８の運動は、撹拌体２４の軸方向に沿った往復運動であるが、ダイヤフラム３０のバネした可重側、即ち撹拌体２４の質量及び軸支部の構造によって細動モードは単なる軸方向に沿う運動ばかりでなく、撹拌体２４に所定のねじりを与えるモードとすることも可能である。図４に示した撹拌羽根２４は、所望のモードに従って円周方向にも駆動することができる。
以上のように、本実施例によれば、振動源２８の可動コイル４０に所定の交番電流を供給することによって、撹拌体２４又は撹拌羽根２２は導管１０内で軸方向（若しくは円周方向）に所定モードで細動運動によって効率良く撹拌混合することが可能となる（図５参照）。駆動電流としては、通常商用周波数である５０Ｈｚから１ＫＨｚ位までの繰返し周波数が好ましく、このような周波数を任意に設定することによって撹拌体２４はその軸方向に沿って最大５ｍｍから０．２ｍｍ程度の軸方向移動を繰返し、これによって効率の良い撹拌混合が行われる。
【００２５】
（２）アスファルト乳化物の製造実験例
表１に示す実験例１、２及び３を、同表に示す被混合流体Ａ液、Ｂ液及びＣ液を同表に示す所定配合のもとで、上記（１）に示す装置を用いて、所定の２液（試験例１、２）又は３液（試験例３）の混合を行った。この混合は、図１及び図３に示すように、Ａ液及びＢ液は下方端部側の導入孔１０ａに、Ｃ液は中央よりやや上の導管の中間部に設けられた導入孔１０ｂに、ポンプを用いて導入させた。表中の組成成分量の単位は重量部である。また、各液の使用温度も同表に併せて示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】
尚、表中の組成成分の略号等の内容は、以下の通りである。
（１）「ＪＳＲ０５６１」；ＪＳＲ（株）製、スチレン−ブタジエンラテックス、固形分：６９重量％
（２）「ＪＳＲ０６０２」：ＪＳＲ（株）製、スチレン−ブタジエンラテックス、固形分：５２．３重量％
（３）「ＯＳソープ」；花王（株）製、オレイン酸カリウム、固形分：１６重量％
（４）「エマルゲン９２０」：花王（株）製、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、固形分：１００重量％
（５）「ＣＦ２０５２」；東レダウコーニング社製、シリコーン、固形分：４５重量％
（６）「ＡＳ」：コスモアスファルト社製、アスファルト、固形分：１００重量％
（７）「ＪＳＲ０５４５」；ＪＳＲ（株）製、スチレン−ブタジエンラテックス、固形分：５４重量％
【００２８】
そして、導管内の滞留時間が７〜８秒になるように設定して、２液又は３液を混合した。その混合後のアスファルト乳化物の一般物性（固形分、粘度、ｐＨ）を測定し、その結果を同表に示した。
また、アスファルト乳化物の分散状態を、実際にクラフト紙に塗布し、乳化物粒子の状態を確認する方法により調べた結果は、いずれも良好であっ。この「良好」とは、アスファルト乳化物が７日後、層分離を起こさない安定な状態を意味する。
更に、アスファルト乳化物の粒径分布を、以下の方法により調べた。その結果を表１に併記した。尚、試験例１の結果は図６にも示した。
（粒径分布の測定方法）
測定装置；「ＳＥＩＳＨＩＮ ＬＭＳ−２４」を用いて、レーザー回折・散乱法により測定した。
【００２９】
（３）実施例の効果
これらの結果によれば、固形分濃度が７５〜８２重量％にもかかわらず、粘度が７００〜１２００と適度の大きさであり、しかも、分散状態は良好であった。従って、施工の際にたれにくく且つ塗膜を厚くすることが容易であり、皮膜形成性が優れる。また、初期乾繰速度にも優れる。そのため、特に、冷工法のアスファルト防水剤として適当である。
また、滞留時間が６〜７秒と極めて短いにもかかわらず、均一な分散を達成することができ、極めて有用である。しかも、被混合流体の導入場所及びその種類を種々変えても、即ち、（１）底部の一端側から２液を導入しても、また、（２）２液を底部側から且つ他の液を中間側から導入しても、更には、（３）底部側にアスファルトと乳化液入りラテックスを導入しても、（４）アスファルトと乳化液とを底部側から且つラテックスを中間側から導入しても、いずれも均一混合を達成できた。即ち、被混合流体の導入場所を変えても、更には被混合流体の種類を変えても、良好な分散状態を短時間で得られるので、極めて有用である。
更に、本乳化物の粒子径分布は、表１に示すように、幅広く分布しており、即ち小さい粒子から大きな粒子まで分布しており、粒子が蜜に充填されるに適したものとなっている。特に、実験例１の結果から判るように、０．３９〜６５μｍの間に３つのピークがあり（図６参照）、バランス良く分布している。
【００３０】
尚、本発明においては、前記具体的実施例に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、導管の一端側である底面側に２液を導入させる場合、上記実施例のように１つの導入孔に２液を導入してもよいし（図１参照）、図２に示すように、底面側又は下方側に位置する２つの導入孔を設けて、この各導入孔に所定の被混合流体を導入してもよい。
また、本発明において使用するアスファルト乳化物製造装置は、所定の導管１０と撹拌体２４と振動源２８とを含み、撹拌羽根による流体の流れの分割合流の繰返しと、撹拌羽根の細動による流体の振動によって被混合流体の撹拌作用を促進することができるものであれば、特に限定されない。上記実施例においては、可動コイルを用いた電磁駆動型振動源が示されているが、これに限らず、コイルを固定して永久磁石を可動側に配置することもできる。また、振動源は、上記電磁駆動型振動源の代わりに超音波振動源を用いることもできる。超音波振動源の場合、図３に示したダイヤフラム３０には、チタン酸バリウム等のピエゾ振動子が貼着される。このピエゾ振動子に直接駆動電圧を印加することによって、ダイヤフラム３０がピエゾ振動子の圧電効果によって振動し、これが撹拌体２４に伝わって所望の混合撹拌作用が行われる。また、被混合流体は、導管のどちらの端部側から導入してもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の製造方法によれば、固形分濃度が６０〜９２重量％と高いアスファルト乳化物であるにもかかわらず、分散性に優れ、所定物性を有するアスファルト乳化物が得られる。従って、施工の際にたれにくく且つ塗膜を厚くすることが容易であり、皮膜形成性が優れる、更に、初期乾繰速度に優れるアスファルト乳化物を容易に製造できる。特に、被混合流体の滞留時間が１〜３０秒と極めて短い製造方法においては、製造時間を大幅に短縮でき、極めて有用な方法である。
また、本発明の製造方法は、被混合流体の導入場所、その種類を種々変えても、いずれも均一なアスファルト乳化物を短時間で得ることができ、その適用範囲が極めて広い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例において被混合流体の混合をするための方法を示す模式図である。
【図２】被混合流体の混合をするための他の方法を示す模式図である。
【図３】実施例において使用したアスファルト乳化物製造装置の要部説明断面図である。
【図４】図３に示す製造装置における攪拌体の軸方向から見た断面図である。
【図５】図３に示す製造装置において被混合流体が攪拌混合される状態を示す説明図である。
【図６】実験例１において製造されたアスファルト乳化物の粒径分布を示す説明図である。
【符号の説明】
１０；導管、１０ａ、１０ｂ；導入孔、１０ｃ；取出し孔、２２；攪拌羽根、２４；攪拌体、２８；振動源。
【発明の属する技術分野】
本発明は、アスファルト乳化物及びその製造方法に関する。本発明の乳化物は、道路舗装、植生、法面保護、防水材、モルタル保護材、制振材、防音材、緩衝材、目地充填材、接着剤、パッキング材、成形シート原料等に利用される。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アスファルトとラテックスと乳化液とを混合してアスファルト乳化物を製造ことが知られている（特公平３−５４１８号、特開平１０−２７３５９８号）。
この前者においては、ラテックスに乳化液を加えたものに、溶融アスファルトを攪拌しながら加えている。そして、後者においては、４枚羽根攪拌翼を付けた攪拌機により攪拌している。
上記のように、これらのアスファルト等を混合するのに、通常、羽根攪拌によっている。これでは、十分に均一に分散したアスファルト乳化物が得られにくいし、また、混合に３０分程度という極めて多くの時間も要した。
一方、図１及び図２に示される、攪拌羽根の細動（図２では細かい上下動）によって攪拌作用を促進させるという静止混合型ミキサ装置が知られている（特公平２−１５２４７号）。そして、この装置は、食品、ファインケミカル分野でのポリマーに利用されることが開示されているのみである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、均一に分散したアスファルト乳化物を迅速に得られる方法がないかを種々検討をした結果、上記静止混合型ミキサ装置を用いることにより達成できることを見出して、本発明が完成されたものである。
本発明は、分散性に優れ、皮膜形成性が優れ且つ初期乾繰速度に優れるアスファルト乳化物、及びそれを短時間に製造できる製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のアスファルト乳化物は、アスファルトとラテックスと乳化剤を含有する乳化液とが混合されて製造されたアスファルト乳化物において、固形分濃度が６０〜９２重量％、粒子径が０．０１〜１００μｍ、粘度が１００〜５０，０００ｍＰａ・ｓであり、粒子径０．０１〜１００μｍの間に、粒子径分布のピークが少なくとも２つ存在することを特徴とする。このピークの数は２つ以上であればよいが、好ましくは３つ以上であり、特に３つ〜５つが好ましい。これらのうちでは、３つ又は４つ（特に３つ）が最も好ましい。
他の本発明のアスファルト乳化物は、アスファルトとラテックスと乳化剤を含有する乳化液とが混合されて製造されたアスファルト乳化物において、固形分濃度が６０〜９２重量％、粒子径が０．０１〜１００μｍ、粘度が１００〜５０，０００ｍＰａ・ｓであり、粒子径０．５〜２．１μｍの間に粒子径分布の第１ピーク、粒子径３．０〜１７μｍの間に粒子径分布の第２ピーク、粒子径２３〜５５μｍの間に粒子径分布の第３ピークが存在することを特徴とする。
【０００５】
本発明のアスファルト乳化物の製造方法は、アスファルトとラテックスと乳化剤を含有する乳化液とを混合してアスファルト乳化物を製造する方法において、被混合流体を内部に流通する導管と、該導管内にその軸方向に沿って移動自在に支持され、この軸とその周囲に径方向に突出形成された複数の撹拌羽根を有する撹拌体と、該撹拌体の一端に結合され該撹拌体にその軸方向の移動運動を与える振動源と、を備えるアスファルト乳化物製造装置を用いて、上記アスファルトと上記ラテックスと上記乳化液とを混合し、本発明のアスファルト乳化物を製造することを特徴とする。
他の本発明のアスファルト乳化物の製造方法は、アスファルトとラテックスと乳化剤を含有する乳化液とを混合してアスファルト乳化物を製造する方法において、上記に示すアスファルト乳化物製造装置を用いて、上記アスファルトと上記ラテックスと上記乳化液とを混合し、上記導管の一端側に流入させた上記被混合流体の滞留時間が１〜３０秒であることを特徴とする。
上記アスファルト乳化物製造装置において、上記被混合流体は一端側から他端側へ移動され、上記導管内で上記撹拌体を所定モードで移動（特に細かい移動、以下、これを「細動」ともいう。）させ、上記撹拌羽根による流体の流れの分割合流の繰返しと、上記撹拌羽根の細動による流体の振動によって上記被混合流体の撹拌作用を促進することができる。
【０００６】
上記「アスファルト」としては、ストレ−トアスファルト、天然アスファルト又はブローンアスファルト等を用いることができる。これらのうち、流動性を得るための温度が一番低いため、ストレ−トアスファルトが好ましい。尚、これらのうちの２種以上をブレンドして使用してもよい。また、このアスファルトは、粘着付与のための樹脂（石油樹脂、ロジン等）、低温流動性付与のための可塑剤（オイル等）等が配合されたものでもよい。このアスファルトの添加温度は６０〜１５０℃（好ましくは７０〜１４０℃、更に好ましくは８０〜１３５℃）が好ましい。６０℃未満ではアスファルトの分散が悪く乳化安定性が悪化し、１５０℃を越えると温度上昇により発泡しラテックスが不安定化する。
【０００７】
アスファルトの添加量は、ラテックスを固形分換算にて１００重量部とする場合、１００〜７００重量部（好ましくは１５０〜６５０重量部、更に好ましくは１７５〜６００重量部）が好ましい。この添加量が１００重量部未満では濃度６０重量％以上のアスファルト乳化物を製造することは難しくなり、７００重量部を超えると、アスファルト乳化物の安定性が低下する場合がある。
【０００８】
上記「ラテックス」としては、（Ａ）天然ゴム、（Ｂ）ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等の共役ジエンの単独重合体、（Ｃ）スチレン、ビニルトルエンの如き芳香族ビニル化合物（１）、アクリロニトリル、メタアクリルニトリルの如きビニルシアン化合物（２）、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸などの不飽和カルボン酸（３）及びそれらのエステルの如きモノオレフィン誘導体（４）等より選ばれた一種以上の単量体と、イソプレン、ブタジエン、クロロプレンなどの共役ジオレフインからなる共重合体（ブロック共重合体も含む。）、（Ｄ）アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和カルボン酸及びそれらのエステルより選ばれた一種以上の単量体の重合体、（Ｅ）エチレンとプロピレンとの共重合体（ＥＰＲ）、エチレンとプロピレンとジエン系物質との共重合体（ＥＰＤＭ）、（Ｆ）エチレンと酢酸ビニルとの共重合体等を用いることができる。これらのうち、ＳＢＲ、ＮＢＲ、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴムが好ましく、更に、ＳＢＲ、アクリルゴムがより好ましい。また、これらのラテックスのガラス転移点（Ｔｇ）は、塗膜形成性や皮膜強度を高めるため、−７０〜１００℃（好ましくは−６５〜９０℃、より好ましくは−６０〜８０℃）とすることができる。
【０００９】
これらのラテックスの使用温度は、２０〜９０℃（好ましくは２５〜８０℃、更に好ましくは３０〜７０℃）とすることができる。２０℃以下の場合は添加溶融アスファルトの分散が悪くなる。９０℃を越えると温度上昇により発泡しラテックスが不安定化し、いずれも改質アスファルト乳化物の安定性に悪影響を及ぼすので好ましくない。
上記ラテックスは、通常、固形分濃度約４０〜７０重量％（好ましくは約５０〜７０重量％）のものが使用されるが、アスファルト乳化物中の含有水分量が所定の範囲以上にならない限り、これに限定されるものではない。
【００１０】
上記「乳化剤」としては、アニオン性、ノニオン性、カチオン性又は両性のものを使用することができる。これらのうち、ラテックスがアニオン性又はノニオン性のものが一般的であるので、乳化剤も同じように、アニオン系又はノニオン系のものを使用するのが好ましい。アニオン性乳化剤としては、脂肪酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ロジン酸塩等を使用することができる。ノニオン系乳化剤としては、ポリオキシエチレングリコール型、ソルビタン脂肪酸エステル型、グリセリン脂肪酸エステル型等を使用することができる。またカチオン性乳化剤としては、ポリオキシエチレン（プロピレンを合む）アルキルアミン第四級アンモニウム塩、アルキルベタイン、アミンオキサイド、アルキルアミン塩等を使用することができる。但し、ラテックスによつては苛性ソーダのようなアルカリ、又は塩酸希釈液のような酸でｐＨの調整を必要とする場合がある。
【００１１】
上記乳化剤の添加量は、ラテックスを固形分換算にて１００重量部とする場合、０．０１〜３０重量部（好ましくは０．１〜２５重量部、より好ましくは０．５〜２０重量部、更に好ましくは０．５〜１０重量部）が好ましい。この添加量が０．０１重量部未満の場合は、乳化物の安定が悪くなり、３０重量部を超えると、耐水性が悪化するので好ましくない。
【００１２】
上記ラテックス、上記アスファルト及び上記乳化剤の３成分の各添加量は、第４発明に示すように、このラテックスを固形分換算にて１００重量部とする場合、上記アスファルトが１００〜７００重量部（好ましくは１５０〜６５０重量部、更に好ましくは１７５〜６００重量部）、上記乳化剤が０．０１〜３０重量部（好ましくは０．１〜２５重量部、より好ましくは０．５〜２０重量部、更に好ましくは０．５〜１０重量部）であるものとすることができる。
【００１３】
本発明の乳化物の粒子径分布は、粒子径１．１μｍ以下が９．９〜６０．０％（好ましくは１０．０〜５０．０％、更に好ましくは２０．０〜４０．０％）、粒子径１．１μｍを越え且つ１１μｍ以下が３０．０〜９０．０％（好ましくは３０．０〜８０．０％、更に好ましくは４０．０〜７０．０％）、粒子径１１μｍを越え且つ１００μｍ以下が０．１〜２０．０％（好ましくは１．０〜２０．０％、更に好ましくは５．０〜１５．０％）である。
【００１４】
本発明の乳化物の粒子径分布は、粒子径０．０１〜１００μｍの間に、粒子径分布のピークが少なくとも２つ存在する。
このピークは、粒子径０．５〜２．１μｍ（好ましくは０．８〜１．８μｍ、更に好ましくは０．９〜１．６μｍ）の間に粒子径分布の第１ピーク、粒子径３．０〜１７μｍ（好ましくは３．０〜６．０μｍ、更に好ましくは３．５〜５．０μｍ）の間に粒子径分布の第２ピーク、粒子径２３〜５５μｍ（好ましくは２７〜５０μｍ、更に好ましくは３０〜４０μｍ）の間に粒子径分布の第３ピークの３つのピークが存在するものとすることができる。
【００１５】
本発明のアスファルト乳化物の固形分濃度は、６０〜９２重量％と高い。これらが６０重量％未満の場合は、乾燥性が悪くなり、また皮膜の乾燥収縮性が大きく施工性が悪くなる場合がある。更に、９２重量％を越える場合は、アスファルト乳化物の粘度が上昇し、作業性が悪く、均一な高濃度のアスファルト乳化物の製造が難しくなる。また、本発明のアスファルト乳化物の粒子径は０．０１〜１００μｍの範囲内にあり、好ましくは０．０５〜７５μｍ、更に好ましくは０．１〜７５μｍとすることができる。更に、本発明のアスファルト乳化物の粘度は、１００〜５０，０００ｍＰａ・ｓ（好ましくは３００〜３０，０００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは５００〜２５，０００ｍＰａ・ｓ）とすることができる。これらが１００ｍＰａ・ｓ未満の場合は、乳化した粒子が沈降し、層分離を起こすため好ましくなく、５０，０００ｍＰａ・ｓを越える場合は、作業性が悪化するため好ましくない。
【００１６】
上記アスファルト、上記ラテックス及び上記乳化液の混合のさせ方は、以下の方法等とすることができる。
（１）上記アスファルト、上記ラテックス及び上記乳化液を上記導管の一端側に流入させ、上記アスファルト乳化物を上記他端側から取り出す。この際、ラテックス及び乳化液は、混合された混合液として流入することができる。
（２）上記アスファルト及び上記ラテックスを上記導管の一端側に流入させ、上記乳化液を上記導管の中間側に流入させ、上記アスファルト乳化物を上記他端側から取り出す。ここで、「中間側」とは、上記導管の両末端部の間という程度の意味であるが、一端側から、導管の全体長さに対して４０〜６０％程度の中央部近辺が好ましい。以下の場合においても、同様に意味に用いる。
（３）上記アスファルト、上記ラテックス及び上記乳化液の混合のさせ方は、上記アスファルト及び上記乳化剤を上記導管の一端側に流入させ、上記ラテックスを上記導管の中間側に流入させ、上記アスファルト乳化物を上記他端側から取り出す。
【００１７】
また、上記導管の一端側に流入させた上記被混合流体の滞留時間を、第２発明のように、１〜３０秒（好ましくは２〜２０秒、より好ましくは３〜１０秒）とすることができる。この時間は、従来の攪拌法と比べて極めて短い時間である。
【００１８】
本発明のアスファルト乳化物には、充填剤、繊維性物質、分散安定剤等を添加することができる。
この充填材としては、クレー、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、タルク、硫酸バリウム、硅砂、雲母粉、ゴム粉等が例示される。この繊維性物質としては、アスベスト、ガラス繊維、パルプフロック、コットンリンター等が例示される。
この分散安定剤としては無機系ではペントナイト、クレーが例示され、有機系ではポリビニルアルコール、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロ−ス、ポリアクリル酸ソーダ、デンプン、カゼイン等が例示される。これら分散安定剤の一種類以上と上記乳化剤とを併用することにより、高濃度のアスファルト乳化物の安定性は良くなる。分散安定剤と乳化剤の併用は、特にラテックスに対してアスファルトの添加量が多い場合、安定性のよいアスファルト乳化物を得ることができる。乳化剤と分散安定剤の総量は、重合体ラテックス又はエマルジョンの種類、重合条件、添加アスファルト量等によって異なるが、ラテックスとアスファルトとの合計１００重量部（固形分）に対し０．５〜１０重量部、好ましくは１〜６重量である。乳化剤と分散安定剤の総量は、アスファルトの添加量に比例して使用するのが好ましい。また、乳化剤と分散安定剤の重量比は０．４／（０．６〜０．９５）／０．０５、好ましくは０．５／（０．５〜０．９）／０．１とする。総量が０．５重量部未満又は比が０．９５／０．０５を超えると、アスファルト乳化物の安定性を低下させる。総量が１０重量部を超えるか又は比が０．４／０．６未満では、アスファルト乳化物の粘度が上昇し作業性悪くなる。また分離安定剤の添加濃度は、一般に低濃度の水溶液として添加するため、分散安定剤の添加比が大きくなると乳化物の濃度が低くなってしまい、高濃度のアスファルト乳化物を得ることができない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、実施例により本発明を図面に基づいて具体的に説明する。
（１）アスファルト乳化物製造装置の構成
本実施例において用いたアスファルト乳化物製造装置（冷化工業株式会社製ミキサ装置「ＶＭ−ＨＳ（Ｊ））を、図３〜５に示す。
本装置は、導管１０と攪拌体２４と振動源２８とを備える。
導管１０は、被混合流体に冒されない材質（例えばポリ塩化ビニール等のプラスチックス又はステンレス等）から形成された円筒形状を有する。この導管１０の下方底面側（一端側）には２種類の異なる被混合流体Ａ液、Ｂ液を導入するための導入孔１０ａが、その中間側にはＣ液を導入するための導入孔１０ｂが、その上端側（他端側）には混合後のアスファルト乳化物を取り出すための取出し孔１０ｃが設けられている。そして、両導入孔１０ａ、１０ｂ及び取出し孔１０ｃにはそれぞれ枝管１１、１２，１３が固定されている。各枝管１１〜１３はそれぞれ図示していない流路にフランジ（図示せず）を介して接続されている。そして、これらの被混合流体Ａ，Ｂ、Ｃはそれぞれポンプによる圧送によって導管１０に送り込まれている。
【００２０】
導管１０内には複数の撹拌羽根２２を有する撹拌体（プラスチックス製又はステンレス製等）２４が設けられている。この撹拌体２４はそれ自体基本的に従来の静止型撹拌素子を形成しているが、導管１０内において細動自在に支持されている。即ち、撹拌体２４は、その軸部２４ａの一端（上端）は、導管１０の内径と遊合するスライダ部２４ｂを有する。また、その他端（下端）には小径の支持軸２４ｃが設けられ、支持軸２４ｃが導管１０内に固定された軸受２６によって支持されている。従って、撹拌体２４は、導管１０内で軸方向又は回転方向にも任意に細かい振動をすることができるように支持されている。
【００２１】
撹拌体２４には従来と同様に複数の撹拌羽根２２が固定されており、この撹拌羽根２２は半月形状を有する。
図４は、撹拌体軸２４ａと各撹拌羽根２２の固定状態が軸方向から見た状態が示されており、各撹拌羽根２２は固定位置において軸部２４ａの両側に対称的に固定され、また順次隣接する羽根は６０度の位相差にて整列配置されている。この撹拌羽根２２は流路の開口面積に対して相当大きな割合で設けられている。各撹拌羽根２２が細動運動するときに、隣接する羽根にて分割された流体が羽根２２の細動によって振動を受けた時に隣り合う羽根でそれぞれ与えられる各振動が互いに干渉し合って極めて細かい撹拌作用を得ることができる（図５参照）。
以上のように、撹拌体２４は導管１０内において細動自在に軸支され、また、撹拌体２４を実際に駆動するために、導管１０の一端には振動源２８が設けられている。
【００２２】
振動源２８は、電磁駆動型振動源からなっており、撹拌体２４に振動を伝えるためのダイヤフラム（金属薄板製）３０を含む。このダイヤフラム３０は、その外周が導管１０に気密に固定されたフランジ３２と固定リング３４との間に強固に挟着支持されている。もちろん、上記ダイヤフラム３０の両端にはパッキン３６が設けられて流体の漏れを防止している。
ダイヤフラム３０の内周は撹拌体２４のスライダ部２４ｂと固定され、このために、フランジ部２４ｂの端部には固定子３８がネジ止め固定され、上記ダイヤフラム３０が固定子３８にて強固にフランジ部２４ｂの端部に固定される。
ダイヤフラム３０はそれ自体の可撓性により撹拌体２４を軸方向に自由に細動自在とし、またフランジ３２への固定位置によって撹拌体２４をほぼ所定の位置に位置決め保持することができる。固定子３８には振動源を形成するための可動コイル４０が絶縁支持枠４２によって固定されており、図示していない外部の駆動回路から可動コイル４０に所望の駆動電流が供給される。この駆動電流は、例えば固定子３８及びダイヤフラム３０の表面に配設されたフレキシブルプリント回路板等を通して供給することが好ましい。ダイヤフラム３０の可撓性を損なうことなく、可動コイル４０に所望の駆動電流を供給することができる。即ち、図示していない駆動回路（交流電流源）、ダイヤフラム３０表面に配設されたプリント回路板、固定子３８表面のプリント回路板、可動コイル４０を電気的に接続することにより、可動コイル４０に所望の交番電流を供給することができる。尚、電気的な接続は、良導体同士が接触していればよく、適宜手段が採用可能である。
【００２３】
一方、上記可動コイル４０と対向した位置にはコア４４が固定されており、このコア４４はディスクヨーク４６，リングマグネット４８及びリングヨーク５０を介して上記固定リング３４に一体に固定されている。各ヨーク４６，５０はそれぞれ磁性材からなり、またリングマグネット４８はその軸方向に着磁されており、リングヨーク５０の内周とコア４４の右端外周との間に所望の磁気ギャップが設けられ、可動コイル４０はこの磁気ギャップ内に配置されるので、可動コイル４０に所望の交番電流を供給することによって、可動コイル４０には対応した交流磁界が発生し、これにより可動コイル４０は軸方向の振動を受け、この結果、導管１０内に設けられた撹拌体２４が軸方向に細動運動することとなる。
【００２４】
基本的に上記振動源２８の運動は、撹拌体２４の軸方向に沿った往復運動であるが、ダイヤフラム３０のバネした可重側、即ち撹拌体２４の質量及び軸支部の構造によって細動モードは単なる軸方向に沿う運動ばかりでなく、撹拌体２４に所定のねじりを与えるモードとすることも可能である。図４に示した撹拌羽根２４は、所望のモードに従って円周方向にも駆動することができる。
以上のように、本実施例によれば、振動源２８の可動コイル４０に所定の交番電流を供給することによって、撹拌体２４又は撹拌羽根２２は導管１０内で軸方向（若しくは円周方向）に所定モードで細動運動によって効率良く撹拌混合することが可能となる（図５参照）。駆動電流としては、通常商用周波数である５０Ｈｚから１ＫＨｚ位までの繰返し周波数が好ましく、このような周波数を任意に設定することによって撹拌体２４はその軸方向に沿って最大５ｍｍから０．２ｍｍ程度の軸方向移動を繰返し、これによって効率の良い撹拌混合が行われる。
【００２５】
（２）アスファルト乳化物の製造実験例
表１に示す実験例１、２及び３を、同表に示す被混合流体Ａ液、Ｂ液及びＣ液を同表に示す所定配合のもとで、上記（１）に示す装置を用いて、所定の２液（試験例１、２）又は３液（試験例３）の混合を行った。この混合は、図１及び図３に示すように、Ａ液及びＢ液は下方端部側の導入孔１０ａに、Ｃ液は中央よりやや上の導管の中間部に設けられた導入孔１０ｂに、ポンプを用いて導入させた。表中の組成成分量の単位は重量部である。また、各液の使用温度も同表に併せて示す。
【００２６】
【表１】
尚、表中の組成成分の略号等の内容は、以下の通りである。
（１）「ＪＳＲ０５６１」；ＪＳＲ（株）製、スチレン−ブタジエンラテックス、固形分：６９重量％
（２）「ＪＳＲ０６０２」：ＪＳＲ（株）製、スチレン−ブタジエンラテックス、固形分：５２．３重量％
（３）「ＯＳソープ」；花王（株）製、オレイン酸カリウム、固形分：１６重量％
（４）「エマルゲン９２０」：花王（株）製、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、固形分：１００重量％
（５）「ＣＦ２０５２」；東レダウコーニング社製、シリコーン、固形分：４５重量％
（６）「ＡＳ」：コスモアスファルト社製、アスファルト、固形分：１００重量％
（７）「ＪＳＲ０５４５」；ＪＳＲ（株）製、スチレン−ブタジエンラテックス、固形分：５４重量％
【００２８】
そして、導管内の滞留時間が７〜８秒になるように設定して、２液又は３液を混合した。その混合後のアスファルト乳化物の一般物性（固形分、粘度、ｐＨ）を測定し、その結果を同表に示した。
また、アスファルト乳化物の分散状態を、実際にクラフト紙に塗布し、乳化物粒子の状態を確認する方法により調べた結果は、いずれも良好であっ。この「良好」とは、アスファルト乳化物が７日後、層分離を起こさない安定な状態を意味する。
更に、アスファルト乳化物の粒径分布を、以下の方法により調べた。その結果を表１に併記した。尚、試験例１の結果は図６にも示した。
（粒径分布の測定方法）
測定装置；「ＳＥＩＳＨＩＮ ＬＭＳ−２４」を用いて、レーザー回折・散乱法により測定した。
【００２９】
（３）実施例の効果
これらの結果によれば、固形分濃度が７５〜８２重量％にもかかわらず、粘度が７００〜１２００と適度の大きさであり、しかも、分散状態は良好であった。従って、施工の際にたれにくく且つ塗膜を厚くすることが容易であり、皮膜形成性が優れる。また、初期乾繰速度にも優れる。そのため、特に、冷工法のアスファルト防水剤として適当である。
また、滞留時間が６〜７秒と極めて短いにもかかわらず、均一な分散を達成することができ、極めて有用である。しかも、被混合流体の導入場所及びその種類を種々変えても、即ち、（１）底部の一端側から２液を導入しても、また、（２）２液を底部側から且つ他の液を中間側から導入しても、更には、（３）底部側にアスファルトと乳化液入りラテックスを導入しても、（４）アスファルトと乳化液とを底部側から且つラテックスを中間側から導入しても、いずれも均一混合を達成できた。即ち、被混合流体の導入場所を変えても、更には被混合流体の種類を変えても、良好な分散状態を短時間で得られるので、極めて有用である。
更に、本乳化物の粒子径分布は、表１に示すように、幅広く分布しており、即ち小さい粒子から大きな粒子まで分布しており、粒子が蜜に充填されるに適したものとなっている。特に、実験例１の結果から判るように、０．３９〜６５μｍの間に３つのピークがあり（図６参照）、バランス良く分布している。
【００３０】
尚、本発明においては、前記具体的実施例に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、導管の一端側である底面側に２液を導入させる場合、上記実施例のように１つの導入孔に２液を導入してもよいし（図１参照）、図２に示すように、底面側又は下方側に位置する２つの導入孔を設けて、この各導入孔に所定の被混合流体を導入してもよい。
また、本発明において使用するアスファルト乳化物製造装置は、所定の導管１０と撹拌体２４と振動源２８とを含み、撹拌羽根による流体の流れの分割合流の繰返しと、撹拌羽根の細動による流体の振動によって被混合流体の撹拌作用を促進することができるものであれば、特に限定されない。上記実施例においては、可動コイルを用いた電磁駆動型振動源が示されているが、これに限らず、コイルを固定して永久磁石を可動側に配置することもできる。また、振動源は、上記電磁駆動型振動源の代わりに超音波振動源を用いることもできる。超音波振動源の場合、図３に示したダイヤフラム３０には、チタン酸バリウム等のピエゾ振動子が貼着される。このピエゾ振動子に直接駆動電圧を印加することによって、ダイヤフラム３０がピエゾ振動子の圧電効果によって振動し、これが撹拌体２４に伝わって所望の混合撹拌作用が行われる。また、被混合流体は、導管のどちらの端部側から導入してもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の製造方法によれば、固形分濃度が６０〜９２重量％と高いアスファルト乳化物であるにもかかわらず、分散性に優れ、所定物性を有するアスファルト乳化物が得られる。従って、施工の際にたれにくく且つ塗膜を厚くすることが容易であり、皮膜形成性が優れる、更に、初期乾繰速度に優れるアスファルト乳化物を容易に製造できる。特に、被混合流体の滞留時間が１〜３０秒と極めて短い製造方法においては、製造時間を大幅に短縮でき、極めて有用な方法である。
また、本発明の製造方法は、被混合流体の導入場所、その種類を種々変えても、いずれも均一なアスファルト乳化物を短時間で得ることができ、その適用範囲が極めて広い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例において被混合流体の混合をするための方法を示す模式図である。
【図２】被混合流体の混合をするための他の方法を示す模式図である。
【図３】実施例において使用したアスファルト乳化物製造装置の要部説明断面図である。
【図４】図３に示す製造装置における攪拌体の軸方向から見た断面図である。
【図５】図３に示す製造装置において被混合流体が攪拌混合される状態を示す説明図である。
【図６】実験例１において製造されたアスファルト乳化物の粒径分布を示す説明図である。
【符号の説明】
１０；導管、１０ａ、１０ｂ；導入孔、１０ｃ；取出し孔、２２；攪拌羽根、２４；攪拌体、２８；振動源。
Claims (7)
- アスファルトとラテックスと乳化剤を含有する乳化液とが混合されて製造されたアスファルト乳化物において、
固形分濃度が６０〜９２重量％、粒子径が０．０１〜１００μｍ、粘度が１００〜５０，０００ｍＰａ・ｓであり、
粒子径０．０１〜１００μｍの間に、粒子径分布のピークが２つ〜５つ存在することを特徴とするアスファルト乳化物。 - アスファルトとラテックスと乳化剤を含有する乳化液とが混合されて製造されたアスファルト乳化物において、
固形分濃度が６０〜９２重量％、粒子径が０．０１〜１００μｍ、粘度が１００〜５０，０００ｍＰａ・ｓであり、
粒子径０．５〜２．１μｍの間に粒子径分布の第１ピーク、粒子径３．０〜１７μｍの間に粒子径分布の第２ピーク、粒子径２３〜５５μｍの間に粒子径分布の第３ピークが存在することを特徴とするアスファルト乳化物。 - 上記ラテックスを固形分換算にて１００重量部とする場合、上記アスファルトが１００〜７００重量部、上記乳化剤が０．０１〜３０重量部である請求項１又は２記載のアスファルト乳化物。
- アスファルトとラテックスと乳化剤を含有する乳化液とを混合してアスファルト乳化物を製造する方法において、
被混合流体を内部に流通する導管と、該導管内にその軸方向に沿って移動自在に支持され、この軸とその周囲に径方向に突出形成された複数の撹拌羽根を有する撹拌体と、該撹拌体の一端に結合され該撹拌体にその軸方向の移動運動を与える振動源と、を備えるアスファルト乳化物製造装置を用いて、上記アスファルトと上記ラテックスと上記乳化液とを混合し、
請求項１乃至３のいずれかに記載のアスファルト乳化物を製造することを特徴とするアスファルト乳化物の製造方法。 - アスファルトとラテックスと乳化剤を含有する乳化液とを混合してアスファルト乳化物を製造する方法において、
被混合流体を内部に流通する導管と、該導管内にその軸方向に沿って移動自在に支持され、この軸とその周囲に径方向に突出形成された複数の撹拌羽根を有する撹拌体と、該撹拌体の一端に結合され該撹拌体にその軸方向の移動運動を与える振動源と、を備えるアスファルト乳化物製造装置を用いて、上記アスファルトと上記ラテックスと上記乳化液とを混合し、
上記導管の一端側に流入させた上記被混合流体の滞留時間が１〜３０秒であることを特徴とするアスファルト乳化物の製造方法。 - 上記ラテックスを固形分換算にて１００重量部とする場合、上記アスファルトが１００〜７００重量部、上記乳化剤が０．０１〜１０重量部である請求項４又は５記載のアスファルト乳化物の製造方法。
- 上記ラテックスの温度が２０〜９０℃、上記アスファルトの温度が６０〜１５０℃である請求項４乃至６のいずれかに記載のアスファルト乳化物の製造方法。
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